微囊包裹化紫外吸收剂在全波段防爆中的应用

微囊包裹化紫外吸收剂在全波段防爆中的应用

紫外是导致皮肤衰老和皮肤表面红斑的主要因素。只有对紫外进行有效的保护，才能始终保持皮肤的年轻和湿润。随着消费者对紫外线防护知识的进一步认识以及对皮肤健康诉求的提高,各大化妆品公司都在摩拳擦掌,凭借科技含量和对市场的敏锐观察力,欲在紫外线防护市场中抢占一席之地,争夺夏季护肤品更多的市场份额。现在的紫外线防护技术主要集中于物理防护、化学防护或者物理和化学防护相结合的阶段。物理型紫外线吸收剂的原理是通过反射、散射紫外线。它的优点是光稳定、防护范围广、分子量大、不被皮肤吸收,因此对于敏感肌肤来说相对安全。但是有一定局限性,一般质地较厚重,涂抹后容易泛白,而且防护能力相对较弱。化学型紫外线吸收剂则通过吸收紫外线,将光能转化为热能。其对某一波长范围的紫外线防护能力强,质地轻薄,部分可溶于水。缺点是由于分子量小,可渗入皮肤,对皮肤有潜在危险,可能引发自由基、光过敏及接触性皮肤炎等许多皮肤问题;同时,化学型紫外吸收剂容易发生光降解,光降解会降低化学防晒剂对紫外线的吸收效果,所以化学型紫外吸收剂的使用需要更加谨慎,在保证使用效果的同时需要避免产生不良反应。常规的防晒产品为了获得较高的防晒指数,可能会在膏体中加入较高浓度的化学型紫外吸收剂,以保证部分化学型紫外吸收剂在光照吸收能量失效后,仍能保持足够的有效物质浓度。而利用微胶囊包裹技术制备的防晒产品,可以在微胶囊中相对富集化学型紫外吸收剂,而在化妆品膏体中适当降低化学型紫外吸收剂浓度,这样就可降低化学型紫外线吸收剂与肌肤相接触的浓度,大大减少化学型紫外线吸收剂对肌肤的刺激。由于选用的微囊材料本身不屏蔽紫外线,微囊中的化学吸收剂在微囊中就可以发挥吸收紫外线的作用;同时,微囊内的化学型紫外线吸收剂可以缓慢释放到膏体中,不断补充膏体中因紫外吸收而消耗的有效物质,使得膏体持续保持相对均衡的有效物质浓度,在保证有较低浓度的化学型紫外吸收剂的条件下还可以保持长时间抗紫外线功效。本文采用聚甲基倍半硅氧烷和环糊精作为微胶囊包覆材料,研究了化学型紫外吸收剂的微囊包覆技术。1奥克立林微球吸附实验材料:聚甲基倍半硅氧烷多孔微球、环糊精、碳酸二辛酯、丁二醇、纯水、奥克立林(一种化学型紫外吸收剂,本文以奥克立林为例)。方法:制备微囊包裹化学型紫外吸收剂微球工艺分为2步:第1步为化学型紫外吸收剂在多孔微球孔隙中的吸附;第2步为环糊精对已吸附化学型紫外吸收剂微球的包裹。1)奥克立林为黏稠状液体,降低黏度利于多孔微球分散及奥克立林进入微球孔隙,将奥克立林分散在碳酸二辛酯中制成质量分数为50%的溶液,再将质量为m1的聚甲基倍半硅氧烷多孔微球加入碳酸二辛酯溶液中,真空脱气后,在25℃~45℃、100r/min~400r/min搅拌条件下,吸附4h~48h,使得奥克立林充分进入微球内部后分离并脱除溶剂后干燥微球,获得负载有奥克立林的聚甲基倍半硅氧烷微球,记录微球质量为m2。计算奥克立林的吸附率A1=(m2m1)/m2。2)将第1)步制得的微球称取m3,加入等质量的丁二醇,将微球常温分散在丁二醇溶液中,向分散液中加入等质量1%的环糊精水溶液,常温搅拌1h进行环糊精包裹,离心分离微球,再经冷冻干燥脱除溶剂,可以获得环糊精包覆的负载有奥克立林的聚甲基倍半硅氧烷微球,记录微球质量m4,计算包裹后微球中奥克立林的吸附率A2=A1·m3/m4,实际包裹在多孔微球表面的环糊精质量很小,A2≈A1。2优化吸附条件通过对吸附工艺探讨,获得了奥克立林在聚甲基倍半硅氧烷多孔微球中优化吸附条件,使得微球中奥克立林吸附量增加。通过环糊精包裹,减缓了奥克立林的释放,通过斑贴测试,验证了同样SBF指数的膏体,采用包裹后的化学型防晒剂比未包裹的化学防晒剂刺激性大大降低。2.1奥克立林的吸附研究为使奥克立林更好地吸附在聚甲基倍半硅氧烷多孔微球中,考察了吸附工艺(吸附温度、搅拌速率及吸附时间)对奥克立林吸附率的影响。本文选择吸附温度、搅拌强度、吸附时间对吸附率的影响进行了单因素试验,测量了不同条件下制备的多孔微球对奥克立林的吸附率。首先考察吸附温度对奥克立林吸附率的影响。使用质量分数为50%的奥克立林的碳酸二辛酯溶液,在400r/min搅拌速率下,分别采用25℃、35℃和45℃下吸附24h,评估温度对奥克立林吸附率的影响。图1显示了吸附温度对奥克立林吸附效果有显著影响,从25℃升温至35℃,随着温度的升高,奥克立林的吸附率随着温度的增加而增加,达到35℃之后,紫外线吸收剂的吸收率基本不再增加,可见35℃是奥克立林吸附的适宜温度。其次考察搅拌速率对奥克立林吸附率的影响。使用质量分数为50%的奥克立林碳酸二辛酯溶液,在温度35℃条件下,分别使用100r/min、200r/min、300r/min、400r/min、500r/min搅拌,吸附24h,评估搅拌速率对奥克立林吸附率的影响。图2为不同搅拌速率下奥克立林的吸附率。可见,随着搅拌速率的增大,紫外线吸收剂的吸收率显著增加。为避免对多孔微球产生破坏,搅拌速率不宜继续增加。最后考察吸附时间对奥克立林吸附率影响。使用质量分数为50%的奥克立林的碳酸二辛酯溶液,温度35℃、400r/min搅拌速率条件下,评估吸附时间对奥克立林吸附率的影响。图3显示不同吸附时间奥克立林吸附率的变化。吸附时间到达24h后,基本已经达到饱和状态,延长时间已不能提高奥克立林的吸附率。综合考虑吸附温度、搅拌速率、吸附时间这三大因素对奥克立林吸附率的影响,可见35℃、400r/min、吸附24h条件下,奥克立林在聚甲基倍半硅氧烷多孔微球中吸附率最大,此时,聚甲基硅氧烷多孔微球中的奥克立林负载量最大,在后续应用中可以更好地发挥奥克立林储存微囊的功效。2.2环糊精包裹微球对奥克立林的释放率为了控制紫外线吸收剂在使用过程中的释放,对负载紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球进行环糊精包埋,将已负载紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球在适量的丁二醇中分散,再将其分散到环糊精水溶液中,通过冷冻干燥,得到环糊精包裹微球。参照本文材料与方法1)使用35℃、400r/min、吸附24h条件下吸附奥克立林,再参照本文材料与方法2),在吸附了奥克立林的多孔微球上包裹环糊精,获得奥克立林吸附率为59%的环糊精包裹微球。为了验证环糊精包裹后奥克立林释放效果,将环糊精包裹和未经环糊精包裹的负载奥克立林的聚甲基倍半硅氧烷微球分别加入实验样品霜膏基体中,操作工艺为:将微球加入到油相中分散均匀,再按照普通霜膏工艺加工成霜膏,配方参照表1。实验设计为A、B、C3种配方,这3种配方均含有相同的奥克立林添加量,其中配方A中添加环糊精包裹微球,配方B中添加未经环糊精包裹微球,配方C作为对照组直接添加3%的奥克立林到膏体中(该添加量与配方A和配方B中微球中吸附的奥克立林量相当,即5%×59%)。将配方C中的奥克立林浓度视为配方A和配方B微球中的奥克立林100%释放后的浓度,根据化妆品卫生规范,使用高效液相色谱检测配方C中奥克立林的初始浓度c1,同时检测涂抹破乳一段时间后配方A和配方B膏体中的奥克立林的浓度c2,与配方C中初始浓度做对照,即可获得配方A和配方B中微球释放出的奥克立林比率。奥克立林释放率=c2/c1。实际防晒霜膏的使用时间不会超过8h,因此测量涂抹破乳2h、4h、6h和8h后,配方A和配方B中奥克立林的释放率,见表2。可见,未经环糊精包裹的聚甲基倍半硅氧烷微球,奥克立林在4h内基本完全释放到膏体中,而经过环糊精包裹后,奥克立林从微球中缓慢地释放,使得同等奥克立林添加量的条件下,添加微球的膏体中奥克立林的初始浓度明显降低,使得奥克立林与皮肤直接接触的浓度降低,有效地减轻了奥克立林对皮肤的刺激作用,又未减少防晒效果。实际设计配方时,可以将奥克立林、未包裹微球和包裹微球组合使用,从而使得膏体中的奥克立林总量足够,且在较长时间内通过缓释作用保持膏体中的奥克立林低浓度和有效性。2.3微球在ctfa法为了验证包裹可以减少化学防晒剂的刺激性,对使用单独的奥克立林(试验1)、聚甲基倍半硅氧烷包裹的奥克立林(试验2)的刺激性结果进行了对比。实验设计为2组,实验1使用奥克立林,将奥克立林分散到碳酸二辛酯中,制成30%溶液样品,实验2使用环糊精包裹负载有奥克立林的聚甲基倍半硅氧烷微球,该微球含有59%的奥克立林,将微球分散到等质量的碳酸二辛酯中,制成50%的微球分散液样品,该分散液中的奥克立林浓度也为30%。试验方法:以60名女性和40名男性为对象,用注射器取0.03mL样品置于斑试胶带的药室内,立即将置有样品的斑试胶带从下部开始纵向贴于左前臂的正常皮肤上,同时逐个轻压药室以驱除空气,并使试验物均匀分布。试验部位做好标记,以便观察。每隔24h贴肤1次,揭开贴片后30min,则按照CTFA指南(1981年)的术语进行检查。共进行6次斑贴实验,贴肤结束后的第6天,为了观察迟发反应,进行了追加检查。数据则利用最后1次检查结果,进行了比较。鉴定以表4为标准进行。试验物质分别为试验1、试验2和空白试验的产品,结果如表3所示,表4为鉴定标准。从表4中的试验结果可知,奥克立林对皮肤具有较强的刺激作用;而经过环糊精包裹和聚甲基倍半硅氧烷多孔微球吸附的奥克立林,因与皮肤直接接触浓度较低,其刺激性明显较少。3化学型紫外吸收剂的应用综上所述,通过环糊精包裹吸附了奥克立林的聚甲基倍半硅氧烷多孔微球,可以获得一种有效负载化学型紫外吸收剂的包裹微球,化学型紫外吸收剂可以从微球中逐步释放,使用包裹处理的化学型紫外吸收剂与直接使用化学型紫外吸收剂相比,刺激性显著降低。因此,经过包裹处理的化学型紫外吸收剂在长效缓释低刺激防晒产品中具有很好的应用前景。本文以奥克立林为例,成功制备了一种微囊包裹型的化学型紫外吸收剂。采用聚甲基倍半硅氧烷多孔微球作为吸附奥克立林的载体,可以使得微囊具有一定的强度,便于在配方中添加,